(57)【要約】  サンドホッパー（１１）の鋳物砂（１７）の検知手段の取り付け調整を容易に行うことができ、この検知手段により鋳物砂の供給制御を行うことにより無駄を省くことができる、サンドホッパー（１１）への鋳物砂供給方法およびその装置を提供する。本発明のサンドホッパー（１１）への鋳物砂供給方法およびその装置は、サンドホッパー（１１）に設けられたレーザーセンサー（１２）によりサンドホッパー内の鋳物砂（１７）の量を検知し、その検知結果が設定された下限値を下回った時に、鋳物砂をサンドホッパー（１１）へ供給する。[選択図]  図２
2017199488.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造型機に供給されるために調整された鋳物砂を貯留するためのサンドホッパーにおいて、
前記サンドホッパーに設けられたレーザーセンサーにより、該サンドホッパー内の鋳物砂の量を検知し、
その検知結果が設定された下限値を下回った時に、鋳物砂を該サンドホッパーへ供給することを特徴とする、
サンドホッパーへの鋳物砂供給方法。
【請求項２】
前記レーザーセンサーにより前記サンドホッパー内の鋳物砂の量を検知し、
その検知結果が設定された下限値を下回った時に、終業時間までの造型数量データを前記造型機から受取り、終業時間までの造型数量データが基準数量以下の場合には、前記サンドホッパーへ残りの造型数量に必要な鋳物砂を供給することを特徴とする、
請求項１に記載のサンドホッパーへの鋳物砂供給方法。
【請求項３】
造型機に供給する鋳物砂を調整する混練機と、
前記鋳物砂を貯留するためのサンドホッパーと、
前記サンドホッパーに設けられたレーザーセンサーと、
前記レーザーセンサーからの信号に基づき該サンドホッパーに鋳物砂を供給するベルトコンベヤと、
前記サンドホッパーから前記造型機に前記鋳物砂を供給するベルトフィーダと、を備えることを特徴とする、
サンドホッパーへの鋳物砂供給装置。
【請求項４】
前記レーザーセンサーにより前記サンドホッパー内の鋳物砂の量を検知し、その検知結果が設定された下限値を下回った時に、終業時間までの造型数量データを前記造型機から受取り、終業時間までの造型数量データが基準数量以下の場合には、残りの造型数量に必要な鋳物砂の量を計算し、前記サンドホッパーへ必要な量の鋳物砂を供給するように制御する演算装置をさらに備える、
請求項３に記載のサンドホッパーへの鋳物砂供給装置。
【請求項５】
前記サンドホッパーに設けられた複数の前記レーザーセンサーが、該サンドホッパーの天板に設けられた鋳物砂投入口を挟んで、前記ベルトフィーダの進行方向に並ぶよう前記天板に設けられていることを特徴とする、
請求項３または４に記載のサンドホッパーへの鋳物砂供給装置。
【請求項６】
前記サンドホッパーにバイブレータが設けられたことを特徴とする、
請求項３または４に記載のサンドホッパーへの鋳物砂供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型造型機に供給する鋳物砂用サンドホッパーへの鋳物砂供給方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳型造型機に供給する鋳物砂を混練機で混練した後にその鋳物砂を一時的に貯留しておくためにサンドホッパーが用いられる。【０００３】
このサンドホッパーには、特許文献１に示すように鋳物砂の検知手段としてレベルスイッチが設けられている。このレベルスイッチは、例えば、鋳物砂量が所定量を下回った場合に、鋳物砂をサンドホッパーへ供給することを目的に設置されている。しかしながら、レベルスイッチは、客先ごとの砂性状等により取り付け位置を調整する必要があり、非常に手間のかかる作業であった。また、レベルスイッチは、その設置した場所に砂があるかどうかがわかるだけであり、サンドホッパー内の砂量の全体量を連続的に把握することはできなかった。このため、サンドホッパー内の砂量に応じて制御を行う場合には複数のレベルスイッチを用いなければならず、取り付け位置を調整する手間がさらに増えてしまう問題点があった。【０００４】
本発明の目的は、サンドホッパーの鋳物砂の検知手段の取り付け調整を容易に行うことができ、この検知手段によりサンドホッパー内の砂量の全体量を把握し、鋳物砂の供給制御を行うことにより無駄を省くことができる、サンドホッパーへの鋳物砂供給方法およびその装置を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−１９５５５７号公報
【発明の開示】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明のサンドホッパーへの鋳物砂供給方法は、造型機に供給されるために調整された鋳物砂を貯留するためのサンドホッパーにおいて、サンドホッパーに設けられたレーザーセンサーにより、サンドホッパー内の鋳物砂の量を検知し、その検知結果が設定された下限値を下回った時に、鋳物砂をサンドホッパーへ供給することを特徴とするものである。
【０００７】
サンドホッパーの鋳物砂の検知手段としてレーザーセンサーを用いることで、サンドホッパー内の鋳物砂量を連続的に検知することが可能となる。そのため、その検知結果の比較対象となる下限値を変更するだけで、サンドホッパー内への鋳物砂の供給条件を変更でき、レーザーセンサーの取付位置の調整は不要となる。
【０００８】
好ましくは、サンドホッパーへの鋳物砂供給方法は、レーザーセンサーによりサンドホッパー内の鋳物砂の量を検知し、その検知結果が設定された下限値を下回った時に、終業時間までの造型数量データを造型機から受取り、終業時間までの造型数量データが基準数量以下の場合には、前記サンドホッパーへ残りの造型数量に必要な鋳物砂を供給することを特徴とするものである。
【０００９】
このような制御により、終業時間までの必要な砂量のみをサンドホッパー内に貯留しておくことが可能となり、混練した鋳物砂を余らせることなく作業を終了させることができる。これにより、余分なエネルギーを消費しなくて済むメリットがある。
【００１０】
本発明のサンドホッパーへの鋳物砂供給装置は、造型機に供給する鋳物砂を調整する混練機と、鋳物砂を貯留するためのサンドホッパーと、サンドホッパーに設けられたレーザーセンサーと、レーザーセンサーからの信号に基づきサンドホッパーに鋳物砂を供給するベルトコンベヤと、サンドホッパーから造型機に鋳物砂を供給するベルトフィーダ、とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
検知手段としてレーザーセンサーを用いることで、随時サンドホッパーの鋳物砂量を把握することができる。このため、レベルスイッチのように取付位置の調整は不要となる。
【００１２】
好ましくは、レーザーセンサーによりサンドホッパー内の鋳物砂の量を検知し、その検知結果が設定された下限値を下回った時に、終業時間までの造型数量データを造型機から受取り、終業時間までの造型数量データが基準数量以下の場合には、残りの造型数量に必要な鋳物砂の量を計算し、前記サンドホッパーへ必要な量の鋳物砂を供給するように制御する演算装置をさらに備えることを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成により、終業時間までの必要な砂量のみをサンドホッパー内に貯留しておくことが可能となり、混練した鋳物砂を余らせることなく作業を終了させることができる。これにより、余分なエネルギーを消費しなくて済むメリットがある。
【００１４】
好ましくは、サンドホッパーへの鋳物砂供給装置は、サンドホッパーに設けられた複数のレーザーセンサーが、サンドホッパーの天板に設けられた鋳物砂投入口を挟んでベルトフィーダの進行方向に並ぶよう天板に設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
ベルトフィーダの動きにより発生するサンドホッパー内の鋳物砂の状態の変化を、鋳物砂の投入口を挟んでベルトフィーダの進行方向に並んで設けられているレーザーセンサーで検知することにより、サンドホッパー内の鋳物砂の量をより正確に検知することができる。
【００１６】
また、好ましくは、サンドホッパーへの鋳物砂供給装置は、サンドホッパーにバイブレータが設けられたことを特徴とするものである。
【００１７】
サンドホッパーに棚吊りが発生した場合には、バイブレータによりサンドホッパーを振動させて棚吊りを解消できる。
【００１８】
以上のように本発明によれば、レーザーセンサーを用いることでサンドホッパーの鋳物砂量の検知を容易に行うことができる。このため、サンドホッパー内への鋳物砂の供給条件は設定値を変更するだけで容易に行うことができ、レーザーセンサーの取付位置の調整は不要となる。また、レーザーセンサーを用いることで、きめ細かい鋳物砂の供給制御を行うことができ、無駄を省くことができる。
【００１９】
この出願は、日本国で２０１６年５月１９日に出願された特願２０１６−１００４７１号に基づいており、その内容は本出願の内容として、その一部を形成する。
また、本発明は以下の詳細な説明により更に完全に理解できるであろう。しかしながら、詳細な説明および特定の実施例は、本発明の望ましい実施の形態であり、説明の目的のためにのみ記載されているものである。この詳細な説明から、種々の変更、改変が、当業者にとって明らかだからである。
出願人は、記載された実施の形態のいずれをも公衆に献上する意図はなく、開示された改変、代替案のうち、特許請求の範囲内に文言上含まれないかもしれないものも、均等論下での発明の一部とする。
本明細書あるいは請求の範囲の記載において、名詞及び同様な指示語の使用は、特に指示されない限り、または文脈によって明瞭に否定されない限り、単数および複数の両方を含むものと解釈すべきである。本明細書中で提供されたいずれの例示または例示的な用語（例えば、「等」）の使用も、単に本発明を説明し易くするという意図であるに過ぎず、特に請求の範囲に記載しない限り本発明の範囲に制限を加えるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明におけるサンドホッパーへの鋳物砂供給装置および造型機の配置状態を示す正面図である。
【図２】本発明におけるサンドホッパーへの鋳物砂供給装置を模式的に示す部分断面正面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ断面図であり、（Ａ）はレーザーセンサーが２個の場合を、（Ｂ）はレーザーセンサーが４個の場合を示す。
【図４】本発明におけるサンドホッパーへの鋳物砂供給装置の変形例を模式的に示す部分断面正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
図１及び２に示すように、造型機１５へ鋳物砂を供給するために、一時的な鋳物砂の貯留場所としてサンドホッパー１１が設けられている。鋳物砂は、混練機１６により調整を行った後、ベルトコンベア１３によりサンドホッパー１１内に投入される。サンドホッパー１１内に貯留された鋳物砂１７は、ベルトフィーダ１４により、造型機１５による造型のタイミングに合わせてサンドホッパー１１より排出され、造型機１５に投入される。サンドホッパー１１の形状は、特に限定されないが、水平断面形状が円形または矩形出ることが好ましい。サンドホッパー１１は、上部に天板１９を有し、中央に鋳物砂投入口１８が形成される（図３参照）。鋳物砂投入口１８から投入された鋳物砂は、サンドホッパー１１内で、中央部が高く周囲が低くなった形状で堆積するのが一般的である（図２参照）。
【００２２】
図２に示すように、サンドホッパー１１の上部にはレーザーセンサー１２が設けられており、レーザーセンサー１２の位置からサンドホッパー１１内に貯留された鋳物砂１７の表面の位置までの直線距離を測定することができる。この測定値により鋳物砂量を推定することができるため、レーザーセンサー１２に予め設定した所定値を下回った時に、混練機１６へ信号を発信し、混練機１６からベルトコンベア１３を経由してサンドホッパー１１へ鋳物砂が供給される。なお、レーザーセンサー１２には、制御系を含めてもよい。
【００２３】
図３は、この装置のレーザーセンサー１２の取付位置を示したものである。レーザーセンサー１２の取付位置は、サンドホッパー１１の天板１９の中央に設けられた鋳物砂投入口１８を挟んで、ベルトフィーダ１４の進行方向の下流側（１２ａ）と、上流側（１２ｂ）に、各１個ずつ（図３の（Ａ））、もしくは各２個ずつ（図３の（Ｂ））、ベルトフィーダ１４の進行方向と平行になるように配置されている。レーザーセンサー１２が鋳物砂投入口１８を挟んで、ベルトフィーダ１４の進行方向の下流側と上流側に配置されることにより、堆積した鋳物砂１７の頂点を挟んだ両側で鋳物砂１７の高さを測定することができる。鋳物砂１７はベルトフィーダ１４により搬出されるので、搬出方向の下流側と上流側で高さが異なることがある。その場合にも、両側で測定することにより、鋳物砂１７の量の推定の精度を上げることができる。なお、レーザーセンサー１２は、必ずしもベルトフィーダ１４の進行方向と平行でなくても、進行方向に並んで配置されるのがよい。
【００２４】
レーザーセンサー１２が２個の場合、及び、４個の場合とも、全てのレーザーセンサー１２が予め設定した所定値を下回った時に、混練機１６へ信号を発信し、混練機１６からベルトコンベア１３を経由してサンドホッパー１１へ鋳物砂が供給される制御をするのがよい。なお、片方だけが所定値を下回った時に信号を発信しても、全てのレーザーセンサー１２での測定値の和が所定値を下回った時に信号を発信してもよい。
【００２５】
なお、レーザーセンサー１２を用いることで、サンドホッパー１１内の鋳物砂量が基準の上限量に達した場合や異常な上限量や異常な下限量にも、レベルスイッチのように装置を増やすことなく対応することが可能となる。このため、装置にかかるコストや取付け調整の手間を省くことができる。
【００２６】
図２や図３の例に限らず、例えばレーザーセンサー１２が１個の場合においても、測定精度は落ちるが、用いることができる。その場合の取付位置は鋳物砂投入口１８に近い位置が好ましい。
【００２７】
図４は、本発明における変形例を示したものである。サンドホッパー１１の天板に設けられたレーザーセンサー１２により、レーザーセンサー１２の位置からサンドホッパー１１内に貯留された鋳物砂１７の表面の位置までの直線距離を測定し、これら測定値を演算装置２１へ送信する。演算装置２１は、例えば測定値の平均値を演算して、鋳物砂量を推定する。また、別途、造型機１５から演算装置２１に送信される、終業時間までの造型数量データを造型機１５より受取る。そして、推定した鋳物砂量が演算装置２１に予め設定された所定値を下回ったと判断された場合には、サンドホッパー１１に鋳物砂を供給する。この際に、終業時間までの造型数量データが予め演算装置２１に設定された基準数量以下の場合には、終業時間までの残りの造型に必要な鋳物砂を計算し、サンドホッパー１１にその鋳物砂量を供給する。終業時間までの造型数量データが予め演算装置２１に設定された基準数量より多い場合には、所定量の鋳物砂をサンドホッパー１１に供給する。ここで、所定量とは、例えばサンドホッパー１１を満杯にするための鋳物砂量である。なお、演算装置２１は、鋳物砂供給装置、造型機、これらを合わせた造型ユニット等の制御装置（不図示）に含まれていてもよい。
【００２８】
なお、図２や図４のように、サンドホッパー１１の側面にバイブレータ３１を設けることにより、サンドホッパー１１内で棚吊りが発生した場合には、バイブレータ３１でサンドホッパー１１内の鋳物砂１７に振動を与えることにより棚吊りを解消できる。
【００２９】
このように本発明によれば、レーザーセンサーを用いることでサンドホッパーの鋳物砂量の検知を容易に行うことができる。このため、サンドホッパー内への鋳物砂の供給条件は設定値を変更するだけで容易に行うことができ、レーザーセンサーの取付位置の調整は不要となる。また、レーザーセンサーを用いることで、きめ細かい鋳物砂の供給制御を行うことができ、無駄を省くことができる。
【００３０】
以下、本明細書及び図面で用いた主な符号をまとめて示す。
１１  サンドホッパー
１２、１２ａ、１２ｂ  レーザーセンサー
１３  ベルトコンベア
１４  ベルトフィーダ
１５  造型機
１６  混練機
１７  サンドホッパー内の鋳物砂
１８  鋳物砂投入口
１９  天板
２１  演算装置
３１  バイブレータ
【図１】
2017199488.tif 000003
【図２】
2017199488.tif 000004
【図３】
2017199488.tif 000005
【図４】
2017199488.tif 000006
【国際調査報告】
2017199488.tif 000007
2017199488.tif 000008
2017199488.tif 000009
2017199488.tif 000010